JAVA类加载、反射和注解

#1、类加载概述 Class文件由类装载器装载后，在JVM中将造成一份描述Class结构的元信息对象，经过该元信息对象能够获知Class的结构信息：如构造函数，属性和方法等，Java容许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能。

虚拟机把描述类的数据从class文件加载到内存，并对数据进行校验，转换解析和初始化，最终造成能够被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。

java安全沙箱（一）之ClassLoader双亲委派机制

#2、类加载工做机制 类装载器就是寻找类的字节码文件，并构造出类在JVM内部表示的对象组件。在Java中，类装载器把一个类装入JVM中，要通过如下步骤：

(1) 装载：查找和导入Class文件；

 (2) 连接：把类的二进制数据合并到JRE中；

    (a)校验：检查载入Class文件数据的正确性；

    (b)准备：给类的静态变量分配存储空间；

    (c)解析：将符号引用转成直接引用；

 (3) 初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化操做

#3、类加载方式 一、命令行启动应用时候由JVM初始化加载
二、经过Class.forName()方法动态加载
三、经过ClassLoader.loadClass()方法动态加载

#4、反射 Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都可以知道这个类的全部属性和方法，对于任意一个对象，都可以调用它的任意一个方法和属性，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能。

主要提供了如下功能： 在运行时判断任意一个对象所属的类，在运行时构造任意一个类的对象，在运行时判断任意一个类所具备的成员变量和方法，在运行时调用任意一个对象的方法，生成动态代理。

利用Reflection APIs取得任何已知名称的类的内部信息，包括：package、 type parameters、 superclass、 implemented interfaces、 inner classes、 outer classes、 fields、 constructors、 methods、 modifiers等，并能够在执行的过程当中，动态生成instances、变动fields内容或唤起methods。

1. 获取构造方法

// 根据构造函数的参数，返回一个具体的具备public属性的构造函数
Constructor getConstructor(Class[] params)

// 返回全部具备public属性的构造函数数组
Constructor getConstructors()

// 根据构造函数的参数，返回一个具体的构造函数（不分public和非public属性）
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)

// 返回该类中全部的构造函数数组（不分public和非public属性）
Constructor getDeclaredConstructors()

2. 获取类的成员方法

// 根据方法名和参数，返回一个具体的具备public属性的方法 Method getMethod(String name, Class[] params)

// 返回全部具备public属性的方法数组 Method[] getMethods()

// 根据方法名和参数，返回一个具体的方法（不分public和非public属性） Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)

// 返回该类中的全部的方法数组（不分public和非public属性） Method[] getDeclaredMethods()

3. 获取类的成员变量（成员属性）

// 根据变量名，返回一个具体的具备public属性的成员变量 Field getField(String name)

// 返回具备public属性的成员变量的数组 Field[] getFields()

// 根据变量名，返回一个成员变量（不分public和非public属性） Field getDeclaredField(String name)

// 返回全部成员变量组成的数组（不分public和非public属性） Field[] getDelcaredFields()

#5、注解 Annotation实际上是一种接口。经过Java的反射机制相关的API来访问annotation信息。相关类（框架或工具中的类）根据这些信息来决定如何使用该程序元素或改变它们的行为。

Annotation是不会影响程序代码的执行，不管annotation怎么变化，代码都始终如一地执行。 Java语言解释器在工做时会忽略这些annotation，所以在JVM中这些annotation是“不起做用”的，只能经过配套的工具才能对这些annontaion类型的信息进行访问和处理。

Annotation与interface的异同：

• Annotation类型使用关键字@interface而不是interface。这个关键字声明隐含了一个信息：它是继承了java.lang.annotation.Annotation接口，并不是声明了一个interface；
• Annotation类型、方法定义是独特的、受限制的。Annotation 类型的方法必须声明为无参数、无异常抛出的。这些方法定义了annotation的成员：方法名成为了成员名，而方法返回值成为了成员的类型。而方法返回值类型必须为primitive类型、Class类型、枚举类型、annotation类型或者由前面类型之一做为元素的一维数组。方法的后面可使用 default和一个默认数值来声明成员的默认值，null不能做为成员默认值，这与咱们在非annotation类型中定义方法有很大不一样。Annotation类型和它的方法不能使用annotation类型的参数、成员不能是generic。只有返回值类型是Class的方法能够在annotation类型中使用generic，由于此方法可以用类转换将各类类型转换为Class。

Annotation类型又与接口有着近之处：

• 能够定义常量、静态成员类型（好比枚举类型定义）。Annotation类型也能够如接口通常被实现或者继承。